Что такое ТЭН?

Электрический элемент, состоящий из металлической спирали, вставленной в металлическую трубку таким образом, что спираль изолирована от трубки посредствам керамического материала, был запатентован в 1859 г. господином Симпсоном, но прошло еще полвека, прежде чем эти элементы стали выпускать.

В самом начале двадцатого века в США был разработан новый тип сплава. Этот сплав состоял из 80% никеля и 20% хрома и характеризовался высоким удельным сопротивлением и высокой стойкостью к окислению. Тогда же появилась возможность проектировать элементы старой запатентованной конструкции, а во время Первой мировой войны были разработаны трубчатые элементы с металлической оболочкой. Принципиальная конструкция этих элементов за эти годы не изменилась.

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы), предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую. Применяются в качестве комплектующих изделий в промышленных установках, осуществляющих нагрев различных сред путем конвекции, теплопроводности или излучения.

По сравнению с другими типами нагревателей ТЭНы отличаются: возможностью эксплуатировать их при непосредственном контакте с нагреваемыми средами, которые могут быть газообразными, жидкими или твердыми при нормальном и повышенном давлении; надежностью при вибрациях и значительных ударных нагрузках; разнообразием конфигурации; отсутствием напряжения на оболочке ТЭНа.

Трубчатый электронагреватель состоит из тонкостенной металлической оболочки, выполненной из трубы соответствующего диаметра, внутри которой помещена спираль из проволоки высокого удельного электрического сопротивления. Концы спирали соединены с контактными стержнями, снабженными с внешней стороны контактными устройствами, токопроводы выполняются в виде флажков или резьбовых соединений.

Между торцом трубы и контактным устройством установлен изолятор. Свободное пространство внутри оболочки заполнено наполнителем, обладающим высокими диэлектрическими свойствами и имеющим значительный коэффициент теплопроводности. Как правило, в качестве наполнителя применяется периклаз (кристаллическая окись магния). Торцы электронагревателя заполняются влаго¬ защитным термостойким лаком (герметиком), снижающим влияние внешней среды на электроизоляционные свойства наполнителя ТЭНа в процессе его хранения и эксплуатации.

Где используют ТЭНы?

Принцип работы ТЭНа основан на выделении тепла при прохождении тока через спираль из проволоки высокого омического сопротивления. При этом тепловой поток проходит от спирали через периклаз (или керамику — для ТЭНа патронного типа) на оболочку и далее к нагреваемой среде.

ТЭНы изготовляются различной конфигурации. Для нагрева газовых сред широкое применение находят ТЭНы с разветвленной наружной поверхностью — оребренные, что позволяет существенно увеличить теплоотдачу нагревателей, за счет чего снижаются габаритные размеры, масса и температура нагревательного устройства.

Важное преимущество ТЭНов — возможность эксплуатировать их при непосредственном контакте с нагреваемыми газообразными, жидкими и твердыми средами.

Наиболее распространенные области применения ТЭНов: машиностроение, пищевая, химическая, медицинская промышленность, в быту.

По желанию заказчика электронагревателю может быть придана различная пространственная конфигурация: прямые, кольцевые, согнутые в различных плоскостях. Опытные специалисты изготовят уникальные ТЭНы, с любыми электротехническими параметрами.